Subwavelength engineering in silicon photonics
Notice bibliographique
Résumé
Subwavelength engineering in silicon photonic integrated circuits is a powerful design tool that allows one to synthesize an effective photonic medium with adjustable refractive index. This creates a new degree of freedom in photonic circuit design. We present an overview of the fundamental concept and its application to address several important practical challenges in the implementation of silicon photonics as a next generation photonics platform for telecom, datacom and sensing. In particular, we report our results in developing highly efficient and broadband fiber-chip couplers for silicon photonic wire waveguides using subwavelength engineered edge coupling structures. We experimentally demonstrate a coupling efficiency of −0.4 dB and polarization independent operation for a broad spectral range exceeding 100 nm for optical fiber with a core diameter of 3.2 µm. For coupling to standard SMF-28 fiber with 10.4 µm mode field diameter we numerically demonstrate a subwavelength engineered overlayer structure composed of SiO2and Si3N4which exhibits an overall coupling efficiency exceeding 90%. We have also used our subwavelength structure for coupling experiments with a conventional In- GaAsP/InP buried heterostructure laser at λ = 1.3 µm with a measured near field mode size of 2.1 µm×2.8 µm. Peak coupling efficiency is 1.5 dB with 1-dB alignment tolerance of approximately ±1.2 µm horizontally and ±0.8 µm vertically. We further present subwavelength engineered grating couplers fabricated in a single-etch step for the telecom (1.55 µm) and datacom (1.3 µm) wavelengths with efficiencies exceeding −0.5 dB. Further applications that will be discussed include waveguide crossings, microspectrometers, ultra-fast optical switches, athermal waveguides, evanescent field sensors, polarization rotators and colorless interference couplers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».